Дифференциальное уравнение xydx-(x-1)dy
Решение
Вы ввели
$$x y{\left(x \right)} - x \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 0$$
Подробное решение
Дано уравнение:
$$x y{\left(x \right)} - x \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 0$$
Это дифф. уравнение имеет вид:
где
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(y \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = \frac{x}{x - 1}$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(y \right)} = y{\left(x \right)}$$
Приведём ур-ние к виду:
Разделим обе части ур-ния на g2(y)
$$y{\left(x \right)}$$
получим
$$\frac{\frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{y{\left(x \right)}} = \frac{x}{x - 1}$$
Этим самым мы разделили переменные x и y.
Теперь домножим обе части ур-ния на dx,
тогда ур-ние будет таким
$$\frac{dx \frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{y{\left(x \right)}} = \frac{dx x}{x - 1}$$
или
$$\frac{dy}{y{\left(x \right)}} = \frac{dx x}{x - 1}$$
Возьмём от обеих частей ур-ния интегралы:
- от левой части интеграл по y,
- от правой части интеграл по x.
$$\int \frac{1}{y}\, dy = \int \frac{x}{x - 1}\, dx$$
Подробное решение интеграла с y
Подробное решение интеграла с x
Возьмём эти интегралы
$$\log{\left(y \right)} = Const + x + \log{\left(x - 1 \right)}$$
Подробное решение простого уравнения
Мы получили обыкн. ур-ние с неизвестной y.
(Const - это константа)
Решением будет:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = C_{1} \left(x - 1\right) e^{x}$$
$$x y{\left(x \right)} - x \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 0$$
Это дифф. уравнение имеет вид:
f1(x)*g1(y)*y' = f2(x)*g2(y),
где
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(y \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = \frac{x}{x - 1}$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(y \right)} = y{\left(x \right)}$$
Приведём ур-ние к виду:
g1(y)/g2(y)*y'= f2(x)/f1(x).
Разделим обе части ур-ния на g2(y)
$$y{\left(x \right)}$$
получим
$$\frac{\frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{y{\left(x \right)}} = \frac{x}{x - 1}$$
Этим самым мы разделили переменные x и y.
Теперь домножим обе части ур-ния на dx,
тогда ур-ние будет таким
$$\frac{dx \frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{y{\left(x \right)}} = \frac{dx x}{x - 1}$$
или
$$\frac{dy}{y{\left(x \right)}} = \frac{dx x}{x - 1}$$
Возьмём от обеих частей ур-ния интегралы:
- от левой части интеграл по y,
- от правой части интеграл по x.
$$\int \frac{1}{y}\, dy = \int \frac{x}{x - 1}\, dx$$
Подробное решение интеграла с y
Подробное решение интеграла с x
Возьмём эти интегралы
$$\log{\left(y \right)} = Const + x + \log{\left(x - 1 \right)}$$
Подробное решение простого уравнения
Мы получили обыкн. ур-ние с неизвестной y.
(Const - это константа)
Решением будет:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = C_{1} \left(x - 1\right) e^{x}$$
Ответ
$$y{\left(x \right)} = C_{1} \left(x - 1\right) e^{x}$$
График для задачи Коши
Классификация
factorable
separable
1st exact
1st linear
Bernoulli
almost linear
1st power series
lie group
separable Integral
1st exact Integral
1st linear Integral
Bernoulli Integral
almost linear Integral
Численный ответ
(x, y):
(-10.0, 0.75)
(-7.777777777777778, 5.522707713725785)
(-5.555555555555555, 38.06061688909552)
(-3.333333333333333, 232.15991449672427)
(-1.1111111111111107, 1043.6984395503184)
(1.1111111111111107, -460.91880710423095)
(3.333333333333334, -89318.7413229911)
(5.555555555555557, -1609185.1542561334)
(7.777777777777779, -22092804.993171457)
(10.0, -270710379.46638423)
Еще ссылки
Решите дифференциальное уравнение xydx-(x-1)dy (х у дэ икс минус (х минус 1) дэ игрек) - различные методы решения и порядка дифференциальных уравнений [Есть ответ!]:
Дифференциальное уравнение
Идентичные выражения:
xydx-(x- один)dy
х у дэ икс минус ( х минус 1) дэ игрек
х у дэ икс минус ( х минус один) дэ игрек